04Spark 运行架构

Posted 2022-02-13 一条coding

大家好，我是一条~

5小时推开Spark的大门，第四小时，带大家理解Spark的核心概念。

话不多说，开干！

运行架构

大家还记得第一节的系统架构图吗，就是这张

有同学反馈说都是英文的看不太懂，对照起来看又特别麻烦。

这个是因为有些概念我也找不到特别标准且统一的翻译，这也是目前的一个现状，很多文档都是英文的，虽然有国人翻译，但是不沟通统一，难免会对新手造成困扰。

要改变这一现状，需要所有程序员的共同努力。

首先回顾一下每个节点都是什么意思：

Spark整体采用了标准master-slave的结构。

图中的Driver表示master，负责管理整个集群中的作业任务调度；Executor 则是 slave，负责实际执行任务。

1.Driver

负责实际代码的执行工作，即执行 Spark 任务中的 main 方法，在 Spark 作业执行时主要负责：

• 将用户程序转化为作业（job）
• 在Executor之间调度任务(task)
• 跟踪Executor的执行情况
• 通过WebUI展示查询运行情况

简单理解，所谓Driver就是驱使整个应用运行起来的程序。

2.SparkContext

每一个Spark应用都是一个SparkContext实例，可以理解为一个SparkContext就是一个spark application的生命周期，一旦SparkContext创建之后，就可以用这个SparkContext来创建RDD、累加器、广播变量，并且可以通过SparkContext访问Spark的服务，运行任务。

就像上一节课我们与Spark建立连接的代码：

// 创建 Spark 运行配置对象
    val sparkConf = new SparkConf().setMaster("local[*]").setAppName("WordCount")
    // 创建 Spark 上下文环境对象（连接对象）
    val sc  = new SparkContext(sparkConf)

4.Master & Worker

Spark集群的独立部署环境中，不需要依赖其他的资源调度框架，自身就实现了资源调度的功能（当然也有Yarn调度模式），所以环境中还有其他两个核心组件：Master 和 Worker。

Master主要负责资源的调度和分配的进程，并进行集群的监控等职责。

Worker也是进程，运行在集群中的一台服务器上，由 Master 分配资源对数据进行并行的处理和计算。

简单理解，你是Worker，Master是你老板。

5.Executor

Spark Executor是集群中工作节点（worker node）中的一个进程，负责在Spark作业中运行具体任务，也就是真正干活的那个。

任务彼此之间相互独立。Spark应用启动时，Executor节点被同时启动，并且始终伴随着整个 Spark 应用的生命周期而存在。

如果有 Executor 节点发生了故障或崩溃，Spark 应用也可以继续执行，会将出错节点上的任务调度到其他 Executor节点上继续运行。

就好比这个人干不动了，换个人接着干。

Executor的核心功能

• 负责运行组成 Spark 应用的任务，并将结果返回给驱动器进程。

• 它们通过自身的块管理器（Block Manager），作为用户程序的缓存，因此任务可以在运行时充分利用缓存，提高运算速度。

核心概念

了解了运行架构，还有一些Spark的核心概念需要理解。

1.并行度

我们常说高并发，是说同时处理大量请求的能力，那么在分布式计算框架中同样是多个任务同时执行，不同的是分布在不同的计算节点同时进行计算，是能够真正地实现多任务并行执行。

所以整个集群并行执行任务的数量称之为并行度。

那么一个作业到底并行度是多少呢？这个取决于框架的默认配置。应用程序也可以在运行过程中动态修改。

2.有向无环图

DAG（Directed Acyclic Graph）

大数据计算引擎框架我们根据使用方式的不同一般会分为四类，其中第一类就是Hadoop 所承载的 MapReduce,它将计算分为两个阶段，分别为 Map 阶段 和 Reduce 阶段。

对于上层应用来说，就不得不想方设法去拆分算法，甚至于不得不在上层应用实现多个Job的串联，以完成一个完整的算法，例如迭代计算。

由于这样的弊端，催生了支持DAG框架的产生。因此，支持 DAG 的框架被划分为第二代计算引擎。

接下来就是以 Spark 为代表的第三代的计算引擎。第三代计算引擎的特点主要是 Job 内部的DAG支持（不跨越 Job），以及实时计算。

这里所谓的有向无环图，并不是真正意义的图形，而是由 Spark 程序直接映射成的数据流的高级抽象模型。简单理解就是将整个程序计算的执行过程用图形表示出来,这样更直观，更便于理解，可以用于表示程序的拓扑结构。

DAG是一种非常重要的图论数据结构。如果一个有向图无法从任意顶点出发经过若干条边回到该点，则这个图就是有向无环图，如图：

3.RDD

到了最重要的了，也是最后一个大坑，内容比较多，留给明天填。

我们下期见！